DE1076868B - Einrichtung zur Brenngaserzeugung durch Vergasung feinverteilter Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Brenngaserzeugung durch Vergasung feinverteilter Brennstoffe in der Schwebe mit Sauerstoff und gegebenenfalls endotherm reagierenden Vergasungsmitteln.

Als Brennstoffe kommen sowohl feste Brennstoffe in Staubform als auch flüssige Brennstoffe in Dampfform oder in zerstäubter Form in Betracht. Als endotherm reagierende Vergasungsmittel können Wasserdampf oder Kohlendioxyd oder ein Gemisch dieser beiden Stoffe verwendet werden. Unter Sauerstoff im Sinne der Erfindung ist sowohl reiner Sauerstoff als auch mit Sauerstoff angereicherte Luft zu verstehen.

Bei derartigen Vergasungseinrichtungen wird ein Gemisch aus Brennstoff und Vergasungsmitteln durch eine brennerartige Düse in einen sich in Strömungsrichtung des Gemisches kegelig erweiternden Reaktionsraum eingeblasen. Dieser Reaktionsraum, gegebenenfalls auch mehrere solcher, öffnet sich in einen Gassammeiraum, aus dem das erzeugte Gas nach oben und die dort abgeschiedenen Vergasungsrückstände nach unten abgeführt werden.

Bisher hat man Reaktionsraum und Gassammelraum als eine in sich abgeschlossene bauliche Einheit ausgebildet, d. h., der eigentliche Reaktionsraum war starr mit dem Gassammeiraum verbunden und machte dessen durch Wärmedehnungen bedingte Bewegung mit. Man wählte diese Ausführung im Hinblick darauf, daß die Gasdichtheit der ganzen Einrichtung durch einen alle Teile umschließenden Metallmantel erreicht werden sollte.

Die starre Verbindung des Reaktionsraumes mit dem Gassammeiraum machte es notwendig, die Zufuhrleitungen der Reaktionsmedien mittels nachgiebiger Übergangselemente an die Brennerdüsen anzuschließen. Abgesehen davon, daß darin gewisse betriebliche Schwierigkeiten begründet waren, hatte die bekannte Einrichtung die unerwünschte Eigenschaft, daß zum Auswechseln oder zur Reparatur des am stärksten beanspruchten Reaktionsraumes häufig umfangreiche Demontagearbeiten notwendig waren.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß der Reaktionsraum einerseits starr mit den Zufuhrleitungen für die Reaktionsmedien verbunden ist und andererseits mit dem Gassammeiraum in einer zwar gasdichten, aber im übrigen unstarren Verbindung steht, so daß der Gassammelraum gegenüber dem während des Betriebes ortsunveränderlich angeordneten Reaktionsraum durch Wärmedehnung bedingte Bewegungen ausführen kann.

Hierbei werden zweckmäßig sowohl der Reaktionsraum als auch der Gassammeiraum als je eine in sich geschlossene Baueinheit ausgebildet.

In der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus einer Vergasungseinrichtmig dargestellt, an welchem die Er-Einrichtung zur Brenngaserzeugung
durch Vergasung feinverteilter Brennstoffe

Anmelder:
Heinrich Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Moltkestr. 29

Arnold Klapp, Essen,

und Bruno Zellerhoff, Essen-Werden,

sind als Erfinder genannt worden

findung näher erläutert wird. Die dargestellte Einrichtung ist zur Vergasung von feinverteilten festen Brennstoffen bestimmt; jedoch ändert sich an dem grundsätzlichen Aufbau nichts, wenn man statt des festen Brennstoffes beispielsweisie Kohlenwasserstofföl vergasen will. Lediglich die Konstruktion des außerhalb des Reaktionsraumes liegenden Brenners muß dem jeweiligen Brennstoff angepaßt werden.

Die ganze Vergasungseinrichtung besteht aus dem sogenannten Brennerkopf 1 und dem Gassammelraum 2. Der Brennerkopf selbst wird gebildet durch das feuerfeste Mauerwerk 3., in welchem sich eine sich zum Gassammeiraum 2 hin kegelig erweiternde Aussparung 4 befindet. Diese Aussparung 4 ist der eigentliche Reaktionsraum, in dem die Umsetzungen zwisehen dem Brennstoff u[nd den Vergasungsmitteln ablaufen. Um die Temperatur des feuerfesten Mauerwerks 3 zu regulieren, ist eine Wasserkühlung 5 vorgesehen.

Der Gassammeiraum 2 ist ebenfalls von feuerfestem Mauerwerk 6 gebildet, welches von einem Wassermantel 7 umgeben ist. Zum Brennerkopf 1 gehört ferner der eigentliche Brenner 8. Dieser besteht in vorliegendem Falle aus einer Schnecke 9, welche den feinverteilten festen Brennstoff in Richtung auf den Reaktionsraum 4 fördert. Durch die hohle Welle 10 der Schnecke 9 wird Sauerstoff unter leicht erhöhtem Druck zugeleitet. Durch die kegelige Ausbildung der Mundstücke des Brenners entsteht zwischen der hohlen Welle 10 und der Wand 11 des Schneckengehäuses ein gasdichter Stopfen aus Brennstaub, so daß Sauerstoff oder sonstige Gase nicht durch die Schnecke rückwärts strömen können. Beim Austritt des Sauerstoffs aus der hohlen Welle 10 reißt dieser den Brennstoff aus dem ringförmigen

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Stopfen heraus und bildet mit ihm ein homogenes Gemisch, welches sich beim Eintritt in den auf erhöhter Temperatur befindlichen Reaktionsraum sofort entzündet. Das endotherm reagierende Vergasungsmittel wird durch den Ringraum 12 zugeführt und unter einer solchen Richtung in den Reaktionsraum eingeleitet, daß es die zentrale Zone der exothermen Reaktion zwischen Brennstoff und Sauerstoff mit einer sich in der gleichen Richtung bewegenden Hülle umgibt, die insbesondere das feuerfeste Mauerwerk vor einer übermäßigen Wärmebeanspruchung schützt und im übrigen mit dem glühenden, nicht vergasten Brennstoff in Reaktion tritt. Der Brennerkopf 1 ist auf einer Konsole 13 abgestützt und starr mit den Zufuhrleitungen der Reaktionsmedien verbunden. Der Gassammeiraum 2 ist an einer in der Zeichnung nicht sichtbaren Stelle so abgestützt, daß er Bewegungen, die durch die Wärmedehnung verursacht sind, ausführen kann. Um nun eine Gasdichtheit zwischen dem Brennerkopf 1 einerseits und dem Gassammeiraum 2 andererseits zu erreichen, ist eine Stopfbuchsendichtung 14 vorgesehen, welche einerseits Bewegungen von Brennerkopf und Gassammeiraum relativ zueinander zuläßt und andererseits Gasaustritte unterbindet. Die Stopfbuchsendichtung liegt in einem Bereich, in welchem keine hohen Temperaturen herrschen, so daß ein sicherer Betrieb dieser Dichtung gewährleistet ist.

Wenn an dem Gassammeiraum 2 mehrere Brennerköpfe der beschriebenen Art angeschlossen sind, so wird man diese Brennerköpfe zweckmäßigerweise miteinander starr verbinden, wobei die Art der Verbindung sich nach der Form des Gassammeiraumes richtet.

Ist eine Auswechselung des Brennerkopfes 1 not wendig, so trennt man die Zufuhrleitung der Reaktionsmedien an einer beliebigen Stelle auf und kann dann den ganzen Brennerkopf aus dem Gassammelraum herausziehen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Brenngaserzeugung durch Vergasung feinverteilter Brennstoffe in der Schwebe mit Sauerstoff und gegebenenfalls endotherm reagierenden Vergasungsmitteln, bei der ein Gemisch aus Brennstoff und Vergasungsmitteln durch eine brennerartige Düse in einen in Strömungsrichtung des Gemisches sich kegelig erweiternden Reaktionsraum eingeblasen wird, der sich in einen Gassammeiraum öffnet, aus dem das erzeugte Gas nach oben und die dort abgeschiedenen Vergasungsrückstände nach unten abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum einerseits starr mit den Zufuhrleitungen für die Reaktionsmedien verbunden ist und andererseits mit dem Gassammeiraum in einer zwar gasdichten, aber im übrigen unstarren Verbindung steht, so daß der Gassammeiraum gegenüber dem während des Betriebes ortsunveränderlich angeordneten Reaktionsraum durch Wärmedehnung bedingte Bewegungen ausführen kaniiv«

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum und der Gassammeiraum als je eine in sich abgeschlossene Baueinheit ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Stopfbuchsendichtung zwischen Reaktionsraum und Gassammeiraum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 758/228· 2.6ff